Produksi Biodiesel Menggunakan Lipase Amobil Pada Kitin Dalam Reaktor Unggun Diam (Fixed Bed Reactor).

Abstract

Produksi biodiesel menggunakan katalis biologis tidak memerlukan proses pemurnian produk dan kebutuhan energi yang lebih rendah dibandingkan penggunaan katalis kimiawi. Meski demikian, biokatalis tidak banyak digunakan dalam industri karena harganya yang mahal. Oleh karena itu, metode imobilisasi enzim menjadi alternatif solusinya. Kitin dapat digunakan sebagai support dalam proses imobilisasi enzim karena mengandung gugus amino yang menyediakan tempat ikatan untuk protein. Produksi biodiesel pada skala laboratorium banyak dilakukan secara batch. Untuk implementasi enzim amobil dalam dunia industri, reaktor batch kurang efisien. Oleh karena itu dibutuhkan alternatif proses yaitu menggunakan reaktor kontinyu, salah satunya dengan menggunakan fixed bed reactor. Berdasar pada hal tersebut, penelitian ini bertujuan untuk memperoleh lipase yang terimobilisasi pada kitin dengan nilai derajat imobilisasi terbaik dari variasi waktu aktivasi kitin, konsentrasi lipase dan waktu inkubasi selama imobilisasi; memperoleh hasil terbaik dari konversi minyak menjadi metil ester dari variasi konsentrasi substrat dan suhu reaksi; dan memperoleh konversi metil ester yang berlangsung secara kontinyu pada fixed bed reactor. Pada penelitian ini kitin diaktivasi dengan glutaraldehid sebelum digunakan sebagai support. Waktu aktivasi kitin bervariasi antara 1 jam hingga 3 jam. Setelah itu kitin diinkubasi dalam larutan lipase berbagai konsentrasi mulai dari 0.044 mg mL-1 hingga 0.264 mg mL-1 dan didiamkan dalam cold room dengan variasi waktu yang berbeda-beda pula yaitu 14 jam hingga 24 jam. Perlakuan yang menghasilkan persentase tertinggi dari lipase yang terikat pada kitin adalah aktivasi kitin dengan glurataraldehid selama 1 jam 30 menit. Konsentrasi lipase yang menghasilkan derajat imobilisasi tertinggi adalah 0.22 mg mL-1. Sedangkan waktu inkubasi kitin dalam larutan lipase yang menghasilkan derajat imobilisasi tertinggi adalah inkubasi selama 18 jam pada cold room. Lipase amobil kemudian digunakan dalam proses transesterifikasi minyak sawit untuk memperoleh konversi metil ester. Suhu transesterifikasi yang digunakan bervariasi antara 40 oC hingga 55 oC dan rasio mol minyak dan metanol sebesar 1:3 hingga 1:6. Konversi metil ester tertinggi setelah 8 jam reaksi diperoleh pada kondisi suhu reaksi 45 oC dan rasio mol minyak dan metanol sebesar 1:4. Kestabilan lipase amobil dipelajari melalui reaksi transesterifikasi yang berlangsung dalam reaktor kontinyu fixed bed reactor selama 50 jam tanpa henti. Lipase amobil menghasilkan konversi metil ester sebesar 67.95% dan aktivitasnya terus mengalami penurunan seiring bertambahnya waktu produksi.